Сбор нагрузок на фундамент или сколько весит мой дом

Калькулятор Вес-Дома-Онлайн v.1.0

Расчет веса дома с учетом снеговой и эксплуатационной нагрузки на перекрытия (расчет вертикальных нагрузок на фундамент). Калькулятор реализован на основе СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия (актуал. версия СНиП 2.01.07-85).

Источники данных: СП 20.13330.2011 "Нагрузки и воздействия" (актуал. версия СНиП 2.01.07-85)

Пример расчета

Дом из газобетона размерами 10х12м одноэтажный с жилой мансардой.

Входные данные

  • Конструктивная схема здания: пятистенок (с одной внутренней несущей стеной по длинной стороне дома)
  • Размер дома: 10х12м
  • Количество этажей: 1 этаж + мансарда
  • Снеговой район РФ (для определения снеговой нагрузки): г.Санкт-Петербург – 3 район
  • Материал кровли: металлочерепица
  • Угол наклона крыши: 30⁰
  • Конструктивная схема: схема 1 (мансарда)
  • Высота стен мансарды: 1.2м
  • Отделка фасадов мансарды: кирпич лицевой фактурный 250х60х65
  • Материал наружных стен мансарды: газобетон D500, 400мм
  • Материал внутренних стен мансарды: не участвует (конек подпирают колоны, которые в расчете не участвуют из-за малого веса)
  • Эксплуатационная нагрузка на перекрытия: 195кг/м2 – жилая мансарда
  • Высота первого этажа: 3м
  • Отделка фасадов 1 этажа: кирпич лицевой фактурный 250х60х65
  • Материал наружных стен 1 этажа: газобетон D500, 400мм
  • Материал внутренних стен этажа: газобетон D500, 300мм
  • Высота цоколя: 0.4м
  • Материал цоколя: кирпич полнотелый (кладка в 2 кирпича), 510мм

Размеры дома

Длина наружных стен: 2 * (10 + 12) = 44 м

Длина внутренней стены: 12 м

Общая длина стен: 44 + 12 = 56 м

Высота дома с учетом цоколя = Высота стен цоколя + Высота стен 1-го этажа + Высота стен мансарды + Высота фронтонов = 0.4 + 3 + 1.2 + 2.9 = 7.5 м

Для нахождения высоты фронтонов и площади кровли воспользуемся формулами из тригонометрии.

АВС – равнобедренный треугольник

АВ=ВС – неизвестно

АС = 10 м (в калькуляторе расстояние между осями АГ)

Угол ВАС = Угол ВСА = 30⁰

ВС = AC * ½ * 1/ cos(30⁰) = 10 * 1/2 * 1/0.87 = 5.7 м

BD = BC * sin(30⁰) = 5.7 * 0.5 = 2.9 м (высота фронтона)

Площадь треугольника АВС (площадь фронтона) = ½ * BC * AC * sin(30⁰) = ½ * 5.7 * 10 * 0.5 = 14

Равнобедренный треугольник - Расчет фронтонов дома

Площадь кровли = 2 * BC * 12 (в калькуляторе расстояние между осями 12) = 2 * 5.7 * 12 = 139 м2

Площадь наружных стен = (Высота цоколя + Высота 1-го этажа + Высота стен мансарды) * Длину наружных стен + Площадь двух фронтонов = ( 0.4 + 3 + 1.2) * 44 + 2 * 14 = 230 м2

Площадь внутренних стен = (Высота цоколя + Высота 1-го этажа ) * Длина внутренних стен = (0.4 + 3) * 12 = 41м2 (Мансарда без внутренней несущей стены. Конек подпирают колоны, которые в расчете не участвуют из-за малого веса).

Общая площадь перекрытий = Длина дома * Ширина дома * (Кол-во этажей + 1) = 10 * 12 * (1 + 1) = 240 м2

Расчет нагрузок

Крыша

Город застройки: Санкт-Петербург

По карте снеговых районов РФ город Санкт-Петербург относится к 3 району. Расчетная снеговая нагрузка для данного района составляет 180 кг/м2.

Снеговая нагрузка на крышу = Расчетная снеговая нагрузка * Площадь кровли * Коэффициент (зависит от угла наклона крыши) = 180 * 139 * 1 = 25 020 кг = 25 т

(коэффициент, зависящий от уклона кровли. При 60 градусов снеговая нагрузка не учитывается. До 30 градусов коэфф = 1, от 31-59 градусов коэфф. рассчитывается интерполяцией)

Масса кровли = Площадь кровли * Масса материала кровли = 139 * 30 = 4 170 кг = 4 т

Общая нагрузка на стены чердака = Снеговая нагрузка на крышу + Масса кровли = 25 + 4 = 29 т

Важно! Удельные нагрузки материалов показаны в конце данного примера.

Мансарда (чердак)

Масса наружных стен = (Площадь стен мансарды + Площадь стен фронтонов) * (Масса материала наружных стен + Масса материала фасада) = (1.2 * 44 + 28) * (210 + 130) = 27 472 кг = 27 т

Масса внутренних стен = 0

Масса чердачного перекрытия = Площадь чердачного перекрытия * Масса материала перекрытия = 10 * 12 * 350 = 42 000 кг = 42 т

Эксплуатационная нагрузка перекрытия = Расчетная эксплуатационная нагрузка * Площадь перекрытия = 195 * 120 = 23 400 кг = 23 т

Общая нагрузка на стены 1-го этажа = Общая нагрузка на стены чердака + Масса наружных стен мансарды + Масса чердачного перекрытия + Эксплуатационная нагрузка перекрытия = 29 + 27 + 42 + 23 = 121 т

1 этаж

Масса наружных стен 1-го этажа = Площадь наружных стен * (Масса материала наружных стен + Масса материала фасада) = 3 *44 * (210 + 130) = 44 880 кг = 45 т

Масса внутренних стен 1-го этажа = Площадь внутренних стен * Масса материала внутренних стен = 3 * 12 * 160 = 5 760кг = 6 т

Масса перекрытия цоколя = Площадь перекрытия * Масса материала перекрытия = 10 * 12 * 350 = 42 000 кг = 42 т

Эксплуатационная нагрузка перекрытия = Расчетная эксплуатационная нагрузка * Площадь перекрытия = 195 * 120 = 23 400 кг = 23 т

Общая нагрузка на стены 1-го этажа = Общая нагрузка на стены 1-го этажа + Масса наружных стен 1-го этажа + Масса внутренних стен 1-го этажа + Масса перекрытия цоколя + Эксплуатационная нагрузка перекрытия = 121 + 45 + 6 + 42 + 23 = 237 т

Цоколь

Масса цоколя = Площадь цоколя * Масса материала цоколя = 0.4 * (44 + 12) * 1330 = 29 792 кг = 30 т

Общая нагрузка на фундамент = Общая нагрузка на стены 1-го этажа + Масса цоколя = 237 + 30 = 267 т

Вес дома с учетом нагрузок

Общая нагрузка на фундамент с учетом коэффициента запаса = 267 *1.3 = 347 т

Погонный вес дома при равномерно распределенной нагрузке на фундамент = Общая нагрузка на фундамент с учетом коэффициента запаса / Общая длина стен = 347 / 56 = 6,2 т/м.п. = 62 кН/м

При выборе расчета нагрузок по несущим стенам (пятистенок – 2 наружных несущих + 1 внутренняя несущая) получились следующие результаты:

Погонный вес наружных несущих стен (оси А и Г в калькуляторе) = Площадь 1-ой наружной несущей стены цоколя * Масса материал стены цоколя + Площадь 1-ой наружной несущей стены * (Масса материала стены + Масса материала фасада) + ¼ * Общая нагрузка на стены чердака + ¼ * (Масса материала чердачного перекрытия + Эксплуатационная нагрузка чердачного перекрытия) + ¼ * Общая нагрузка на стены чердака + ¼ * (Масса материала перекрытия цоколя + Эксплуатационная нагрузка перекрытия цоколя) = (0.4 * 12 * 1.33) + (3 + 1.2) * 12 * (0.210 + 0.130) + ¼ * 29 + ¼ * (42 + 23) + + ¼ * (42 + 23) = 6.4 + 17.2 + 7.25 + 16.25 + 16.25 = 63т = 5.2 т/м.п. = 52 кН

С учетом коэффициента запаса = Погонный вес наружных стен * Коэффициент запаса прочности = 5.2 *1.3 = 6.8 т/м.п. = 68 кН

Погонный вес внутренней несущей стены (оси Б) = Площадь внутренней несущей стены цоколя * Масса материала стены цоколя +Площадь несущей стены * Масса материала внутренней несущей стены * Высота несущей стены + ½ * Общая нагрузка на стены чердака + ½ * (Масса материала чердачного перекрытия + Эксплуатационная нагрузка чердачного перекрытия) + ½ * Общая нагрузка на стены чердака + ½ * (Масса материала перекрытия цоколя + Эксплуатационная нагрузка перекрытия цоколя) = 0.4 * 12 * 1.33 + 3 * 12 * 0.16 + ½ * 29 + ½ * (42 + 23) + ½ * (42 + 23) = 6.4 + 5.76 + 14.5 + 32.5 + 32.5 = 92 т = 7.6 т/м.п. = 76 кН

С учетом коэффициента запаса = Погонный вес внутренней несущей стены * Коэффициента запаса прочности = 7.6 *1.3 = 9.9 т/м.п. = 99 кН

Удельные нагрузки материалов

Кровля

Материал Удельная нагрузка, кг/м2
Металлочерепица
30
Профнастил, листовая сталь
45
Шифер (асбестоцементная кровля)
40
Керамическая черепица
65
Цементно-песчанная черепица
65
Рубероидное покрытие
35
Гибкая (мягкая) черепица
40
Битумный лист
30
Композитная черепица
30

Фасад

Материал Удельная нагрузка, кг/м2
Кирпич лицевой 250х120х65
180
Кирпич лицевой фактурный 250х60х65
130
Клинкерная фасадная плитка
30
Доски из фиброцемента
25
Искусственный камень
60
Природный камень
40
Декоративная штукатурка
15
Виниловый сайдинг
15
Фасадные панели
15

Стены

Материал Удельная нагрузка, кг/м2
Оцилиндрованное бревно, 220мм
140
Оцилиндрованное бревно, 240мм
155
Оцилиндрованное бревно, 260мм
170
Оцилиндрованное бревно, 280мм
185
Брус 150х150, 150мм
120
Брус 200х200, 200мм
150
Каркасные стены, 150мм
50
СИП-панели, 174мм
30
ЛСТК, 200мм
170
Кирпич полнотелый, 250мм
540
Кирпич полнотелый, 380мм
810
Кирпич полнотелый, 510мм
1330
Кирпич пустотелый (30%), 250мм
410
Кирпич пустотелый (30%), 380мм
630
Кирпич пустотелый (30%), 510мм
1090
Поризованные блоки (теплая керамика), 250мм
240
Поризованные блоки (теплая керамика), 380мм
340
Поризованные блоки (теплая керамика), 440мм
380
Поризованные блоки (теплая керамика), 510мм
450
Газобетон D300, 300мм
100
Газобетон, пенобетон D400, 200мм
90
Газобетон, пенобетон D400, 300мм
130
Газобетон, пенобетон D400, 400мм
170
Газобетон, пенобетон D500, 200мм
110
Газобетон, пенобетон D500, 300мм
160
Газобетон, пенобетон D500, 400мм
210
Газобетон, пенобетон D600, 200мм
130
Газобетон, пенобетон D600, 300мм
190
Газобетон, пенобетон D600, 400мм
250
Пенобетон D800, 200мм
170
Пенобетон D800, 300мм
250
Пенобетон D800, 400мм
330
Арболит D600, 300мм
190
Арболит D600, 400мм
250
Керамзитобетонный блок полнотелый, 200мм
280
Керамзитобетонный блок полнотелый, 300мм
420
Керамзитобетонный блок полнотелый, 400мм
560
Керамзитобетонный блок полнотелый, 500мм
700
Керамзитобетонный блок полнотелый, 600мм
840
Керамзитобетонный блок пустотелый, 100мм
100
Керамзитобетонный блок пустотелый, 200мм
200
Керамзитобетонный блок пустотелый, 300мм
300
Керамзитобетонный блок пустотелый, 400мм
400
Керамзитобетонный блок пустотелый, 500мм
500
Керамзитобетонный блок пустотелый, 600мм
600
Монолитная стена, 150мм
380
Монолитная стена, 200мм
500

Перекрытие

Материал Удельная нагрузка, кг/м2
Железобетонное монолитное, 200мм
500
Железобетонное монолитное, 150мм
375
Плиты перекрытия бетонные многопустотные, 220мм
350
Плиты перекрытия бетонные многопустотные (облегченные), 160мм
260
Плиты перекрытия бетонные сплошные, 160мм
400
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем до 200 кг/м3
85
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем до 500 кг/м3
175
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 200 кг/м3
125
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 500 кг/м3
250

Цоколь

Материал Удельная нагрузка, кг/м2
Кирпич полнотелый, 250мм
460
Кирпич полнотелый, 380мм
810
Кирпич полнотелый, 510мм
1330
Кирпич полнотелый, 640мм
1600
Кирпич полнотелый, 770мм
1870
Железобетонное монолитное, 200мм
500
Железобетонное монолитное, 300мм
750
Железобетонное монолитное, 400мм
1000
Железобетонное монолитное, 500мм
1250
Железобетонное монолитное, 600мм
1500
Железобетонное монолитное, 700мм
1750
Железобетонное монолитное, 800мм
2000

Стяжка

Материал Удельная нагрузка, кг/м2
ЦПС стяжка, 50мм
100
ЦПС стяжка, 100мм
200
ЦПС стяжка, 150мм
300
ЦПС стяжка, 200мм
400
ЦПС стяжка, 250мм
500
ЦПС стяжка, 300мм
600

Выравнивание стен

Материал Удельная нагрузка, кг/м2
Штукатурка, 10мм
20
Штукатурка, 20мм
40
Штукатурка, 30мм
60
Штукатурка, 40мм
80
Штукатурка, 50мм
100
Гипсокартон, 12мм
10

Для определения расчетных значений нагрузок необходимо умножить значения удельных нагрузок на коэффициент надежности по нагрузки согласно СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

Коэффициент надежности по нагрузки

В данном калькуляторе расчетные значения взяты только для снеговой и эксплуатационной нагрузки на перекрытия. Вес большинства материалов дома был изначально взят с запасом. 

Для учета веса отделочных материалов, утеплителей, крепежей и других неучтенных элементов и нагрузок необходимо выбрать коэффициент запаса (последний пункт в калькуляторе).

ГОСТы, книги, программы

ГОСТы

СП 20.13330.2011 "Нагрузки и воздействия" (актуал. версия СНиП 2.01.07-85)
СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия"

Комментарии

24.03.2016 21:06:04 Максим Гвоздев
Для более точного расчета добавил еще дополнительные нагрузки: стяжка пола и выравнивание стен. Если у вас в доме 3 перекрытия и стяжка предусмотрена только для 2-х, то при условии толщины стяжки в 50мм выбираем 100мм. По выравниванию стен, думаю, вопросов не должно возникнуть. Алгоритм расчета: площадь внутренних стен *2 (выравнивание с 2-х сторон) + площадь наружных стен ( здесь получится небольшой запас на толщину стен, так как выравнивание происходит внутри дома, а не снаружи). На что хочу обратить внимание. В калькуляторе не учтенные элементы рассчитываются в большую сторону. Поясню. В калькуляторе нет понятия жилая площадь. Эксплуатационная нагрузка на перекрытия, стяжка пола и масса перекрытий рассчитываются по площади, равной площади дома в плане. То есть если дом размером 10х12м, то нагрузки будут рассчитываться для 120м2. В калькуляторе нет учета окон и дверей, хотя те имеют меньшую массу, чем стены (тем более кирпичные либо монолитные). Поэтому при выборе коэффициента запаса прочности обратите внимание на то, что некий запас уже есть в наличии.
24.03.2016 21:06:12 Максим Гвоздев
Добавил для 1-го этажа полы по грунту. Есть небольшая особенность. Если кто будет считать вес дома с учетом стяжки, то общую толщину стяжки на все перекрытия нужно выбрать без учета стяжки полов по грунту.
24.03.2016 21:06:29 uistoka
Если у меня крыша вальмовая, то нагрузка примерно такая же будет как при двускатке?
24.03.2016 21:06:38 Максим Гвоздев
uistoka, Будут конечно небольшие отличия, но не значительные. У двухскатной есть фасады, у вальмовой их нет. Площадь кровли и снеговая нагрузка при одинаковом угле наклона думаю будет практически одинаковая. Просто из итогового результата нужно будет вычесть вес фасадов (с учетом коэф запаса, если он был использован).
24.03.2016 21:07:02 Xohol
1. Не нашел поезной нагрузки 1-го и 2-го этажа. только мансарды. Так задумано? "Таблица №29. Расчетные полезные нагрузки, действующие на перекрытия в соответствии со СНиП 2.01.07-85 Расчетное значение нагрузки (кг/м2) Здания и помещения Квартиры жилых зданий, детские дошкольные учреждения, дома отдыха, Административные здания, учреждения, научные организации, классные помещения, бытовые помещения промышленных предприятий и общественных Кабинеты и лаборатории научных, лечебных и образовательных учреждений 240 общежития, гостиницы и т. п. 195 " (с), А. Дачник 2. В книге А. Дачника написано о ветровой нагрузке на фундамент. "На практике ветровую нагрузку на фундамент ориентировочно рассчитывают по эмпирической формуле: Ветровая нагрузка = площадь здания Х (40 + 15 х высота дома) Считаем ветровую нагрузку на фундамент нашего дома площадью 100 м2 и высотой 7 метров: 100 х (40 + 15 х 7) = 14500 кг" (с.), А. Дачник. 3. Минимальная ширина ленты рассчитывается след. образом. "Дано: 1. Газобетонный дом размером в плане 10 м на 10 м 2. Расчетная суммарная нагрузка от дома на грунт 191 000 кгс 3. Общая длина фундамента по периметру дома с двумя внутренними лентами 56 м 4. Несущая способность суглинка на участке 1 кг/см2.(В расчетах лучше пользоваться минимальными значениями несущих способностей грунтов, если они достоверно не известны). Решение: 1. Переводим длину фундамента в сантиметры: 56 метров = 5600 см 2. Находим минимально достаточную ширину фундамента: Суммарную нагрузку делим на длину фундамента и несущую способность грунта: 191000 / 5600 / 1 = 34, 1 см Полученная минимальная достаточная ширина мелкозаглубленного ленточного фундамента составляет 34,1 (35) см." Ваши единицы измерения кН легко переводятся в кгс. Все вышенаписанное прошу принять как конструктив для калькулятора, а не поиск недостатков системы. :) Книга очень достойная, информации много. Считаю, что данный материал просто необходим к изучению при проектировании собственного фундамента. При внесении поправок в калькулятор отдельные главы в книге можно будет пропустить. :)
24.03.2016 21:07:13 Максим Гвоздев
Xohol, Спасибо за полезные замечания! 1. Полезную нагрузку можно выбрать только для чердачного помещения. Если это жилая мансарда, то выбираем полезную нагрузку 195кг/м2, если холодный чердак то 90кг/м2. Можно конечно и наоборот, все зависит от способа эксплуатации чердачного помещения. Для остальных перекрытий в доме полезная нагрузка стоит по умолчанию 195кг/м2. 2. Ветровую нагрузку в целом для загородных домов можно не учитывать. У нас ведь коэф. запаса есть, куда всю мелочевку и соберем. Хорошо описано здесь #8. Хотя идея была сделать. Посчитаю еще, может и сделаю. Сделал заметку. 3. Вы здесь уже я как понял говорите про калькулятор по проектированию ленточного фундамента? В самом калькуляторе после нажатия кнопки «Рассчитать» появляется результат. Там в результатах есть графа «Расчет» где описаны формулы и цифры. Я специально сделал для наглядности.
24.03.2016 21:07:29 user
Добавьте пожалуйста возможность просчета стен из камня-ракушечника (380мм*180мм*180мм) различных марок М-15,- М-25, М-35 Спасибо
06.05.2016 21:01:48 Иван Серов
В таблице материалов не керамзитобетонных блоков (полнотелых , 4-х щелевых , 2-х пустотных ) , а так хотел с ними посчитать .
08.05.2016 09:38:54 Максим Гвоздев
Иван, сделал отметку. Буду вносить правки в скором времени.

Строительные калькуляторы